Лабы 3 сем / [475]fiz_lab_f24_scan / Отчёт КФ3а

Российский химико-технологический университет имени Д. И. Менделеева

Кафедра физики

Отчёт о выполнении лабораторной работы №КФ3а по теме: "Изучене законов фотоэффекта"

Выполнил студент: Тарасов А. С., гр. Ф-24

Принял преподаватель: Егоров Б. В.

Москва-2007

Цель работы.

Изучение явления фотоэффекта, определение запирающего напряжения и красной границы фотоэффекта.

Оборудование:

Компьютер с необходимым программным обеспечением

Теоретическая часть и формулы для расчёта:

Опыт Столетова:

Вольт-амперная характеристика:

Зависимость величины запирающего напряжения от частоты света ω:

Формула Эйнштейна:

hω =	E + A +T
Если электрон находится вблизи поверхности, то
hω =	A +Tmax , Tmax =	m υmax2
		2

Если электрон движется со скоростью, сравнимой со скоростью света, то

E =	m c2
	0	υ2
	1−
		c	2

Если hω < A , то фотоэффект не наблюдается. На красной границе фотоэффекта соответствующие частота и длина волны равны:

	ω			0	=			A		; λ	0	=			2πhc			.
								h
															A
	При действии задерживающего напряжения ток становится равным нулю:
		mυ2						=eUз
				2
	Таким образом получаем:
	hω = A +eU з;
	U з				=			h	ω −		A
								e			e
	Таблицы результатов измерений.
	l=0.4 м																	l=0.4 м				l=0.4 м				l=0.4 м					l=0.4 м
Цвет: красный														Цвет: оранж.							Цвет: жёлтый				Цвет: зелёный					Цвет: голубой
λ=0,7594 мкм														λ=0,6563 мкм							λ=0,5896 мкм				λ=0,5378 мкм					λ=0,5184 мкм
U,	U,			I,						I,				U,			U,		I,	I,	U,	U,	I,	I,	U,	U,	I,		I,	U,	U,	I,		I,
дел.	В			дел.						мкА				дел.			В		дел.	мкА	дел.	В	дел.	мкА	дел.	В	дел.		мкА	дел.	В	дел.		мкА
-5	-0,25				3,6				0,18					-12			-0,6		0	0	-16	-0,8	0	0	-20	-1	0		0	-22	-1,1	0		0
									0,27													-
-4,5	-0,225				5,4									-11			-0,55		0,5	0,025	-15	0,75	0,4	0,02	-19	-0,95	0,2		0,01	-21	-1,05	0,1		0,005
-4	-0,2				7,3				0,365					-10			-0,5		1,5	0,075	-14	-0,7	1	0,05	-18	-0,9	0,8		0,04	-20	-1	0,5		0,025
									0,48													-
-3,5	-0,175				9,6									-9			-0,45		3	0,15	-13	0,65	2	0,1	-17	-0,85	1,2		0,06	-19	-0,95	1		0,05
-3	-0,15				12,3				0,615					-8			-0,4		4,9	0,245	-12	-0,6	3	0,15	-16	-0,8	2		0,1	-18	-0,9	1,7		0,085
									0,77													-
-2,5	-0,125				15,4									-7			-0,35		7,2	0,36	-11	0,55	4,6	0,23	-15	-0,75	3		0,15	-17	-0,85	2,4		0,12
-2	-0,1				18,8				0,94					-6			-0,3		10	0,5	-10	-0,5	6,5	0,325	-14	-0,7	4,2		0,21	-16	-0,8	3,4		0,17
									1,125													-
-1,5	-0,075				22,5									-5			-0,25		13,5	0,675	-9	0,45	8,2	0,41	-13	-0,65	5,8		0,29	-15	-0,75	4,5		0,225
-1	-0,05				26,6				1,33					-4			-0,2		17,4	0,87	-8	-0,4	10,6	0,53	-12	-0,6	7,2		0,36	-14	-0,7	5,8		0,29
									1,545													-
-0,5	-0,025				30,9									-3			-0,15		21,8	1,09	-7	0,35	13,2	0,66	-11	-0,55	9		0,45	-13	-0,65	7,2		0,36
0	0			1,785					1,785					-2			-0,1		26,6	1,33	-6	-0,3	16	0,8	-10	-0,5	11		0,55	-12	-0,6	9		0,45
0,5	0,5				2,6				2,6													-
														-1			-0,05		32	1,6	-5	0,25	19,2	0,96	-9	-0,45	13		0,65	-11	-0,55	10,8		0,54
1	1				3,4				3,4					0			0		1,89	1,89	-4	-0,2	22,8	1,14	-8	-0,4	15,2		0,76	-10	-0,5	12,5		0,625
1,5	1,5				4,1				4,1													-
														1			1		3,6	3,6	-3	0,15	26,2	1,31	-7	-0,35	17,7		0,885	-9	-0,45	13,6		0,68
2	2					5			5					2			2		5,2	5,2	-2	-0,1	30,4	1,52	-6	-0,3	20,2		1,01	-8	-0,4	15,8		0,79
2,5	2,5				5,8				5,8													-
														3			3		7	7	-1	0,05	34,8	1,74	-5	-0,25	23,2		1,16	-7	-0,35	18		0,9
3	3				6,4				6,4					4			4		8,3	8,3	0	0	1,95	1,95	-4	-0,2	26,2		1,31	-6	-0,3	20,5		1,025
3,5	3,5					7			7					5			5		9,8	9,8	1	1	3,8	3,8	-3	-0,15	29,5		1,475	-5	-0,25	23,2		1,16
4	4				7,8				7,8					6			6		11,2	11,2	2	2	5,5	5,5	-2	-0,1	33		1,65	-4	-0,2	27,5		1,375
4,5	4,5				8,5				8,5					7			7		12,5	12,5	3	3	7,2	7,2	-1	-0,05	36,4		1,82	-3	-0,15	30,5		1,525
5	5				9,2				9,2					8			8		13,8	13,8	4	4	8,8	8,8	0	0	2		2	-2	-0,1	33,8		1,69
5,5	5,5				9,8				9,8					9			9		14,8	14,8	5	5	10,3	10,3	1	1	4		4	-1	-0,05	37		1,85
6	6				10,5				10,5					10			10		15,8	15,8	6	6	11,8	11,8	2	2	5,8		5,8	0	0	2,03		2,03
6,5	6,5				11				11					11			11		16,8	16,8	7	7	13	13	3	3	7,5		7,5	1	1	4		4
7	7				11,8				11,8					12			12		17,8	17,8	8	8	14,2	14,2	4	4	9		9	2	2	5,8		5,8

7,5	7,5	12,2	12,2	13	13	18,5	18,5	9	9	15,3	15,3	5	5	10,8	10,8	3	3	7,4	7,4
8	8	13	13	14	14	19,2	19,2	10	10	16,5	16,5	6	6	12,1	12,1	4	4	9,2	9,2
8,5	8,5	13,4	13,4	15	15	20	20	11	11	17,4	17,4	7	7	13,5	13,5	5	5	11	11
9	9	14	14	16	16	20,5	20,5	12	12	18,2	18,2	8	8	14,8	14,8	6	6	12,2	12,2
9,5	9,5	14,5	14,5	17	17	21	21	13	13	19,2	19,2	9	9	16	16	7	7	13,8	13,8
10	10	15	15	18	18	21,4	21,4	14	14	20	20	10	10	17	17	8	8	15	15
10,5	10,5	15,5	15,5	19	19	21,8	21,8	15	15	20,5	20,5	11	11	18	18	9	9	16	16
11	11	16	16	20	20	22	22	16	16	21	21	12	12	19	19	10	10	17,2	17,2
11,5	11,5	16,3	16,3	21	21	22,2	22,2	17	17	21,5	21,5	13	13	19,5	19,5	11	11	18,2	18,2
12	12	16,8	16,8					18	18	22	22	14	14	20,3	20,3	12	12	19	19
12,5	12,5	17,2	17,2					19	19	22,2	22,2	15	15	20,5	20,5	13	13	19,8	19,8
13	13	17,7	17,7					20	20	22,3	22,3	16	16	21,3	21,3	14	14	20,5	20,5
13,5	13,5	18	18					21	21	22,5	22,5	17	17	21,9	21,9	15	15	21	21
14	14	18,4	18,4									18	18	22	22	16	16	21,6	21,6
14,5	14,5	18,8	18,8									19	19	22,3	22,3	17	17	22	22
15	15	19	19									20	20	22,5	22,5	18	18	22,2	22,2
15,5	15,5	19,5	19,5													19	19	22,4	22,4
16	16	19,8	19,8													20	20	22,5	22,5
16,5	16,5	20	20
17	17	20,4	20,4
17,5	17,5	20,6	20,6
18	18	20,8	20,8
18,5	18,5	21	21
19	19	21,1	21,1
19,5	19,5	21,4	21,4
20	20	21,7	21,7
20,5	20,5	21,8	21,8
21	21	22	22
21,5	21,5	22	22
22	22	22,1	22,1

l, см

Ф, лм

Iнас, А

Uз, В

λ, м

ν, 1/с

I = 20 св – сила света

S = 4 см2 – площадь катода

				Вольт-амперная характеристика,
						длина волны 0,7594 мкм
25
20
15
I
10
5
0
5		5	2	-0,5	1	2,5	4	5,5	7	5	10		,5	13		5	16		5	19	20,5	22
-	,		-							,						,			,
	3									8		1			4			7
	-										U	1			1			1

				Вольт-амперная характеристика,
					длина волны 0,6563 мкм
25
20
15
I
10
5
0
	2	-10	8	6	4	2	0	2	4	6	8	10	2	14	6	8	20
1			-	-	-	-							1		1	1
-
										U

Вольт-амперная характеристика, длина волны
				0,5896 мкм
25
20
15
I
10
5
0		-10 -8	-6 -4	-2 0 2 4 6	8 10 12 14
-16	-14 -12					16 18	20
				U

Вольт-амперная характеристика, длина волны
			0,5378 мкм
25
20
15
I
10
5
0		-14 -12 -10 -8	-6 -4 -2 0 2 4 6	8 10 12 14 16
-20	-18 -16				18	20
			U

					Вольт-амперная характеристика,
							длина волны 0,5184 мкм
25
20
15
I
10
5
0
	2		9		6	-13	-10	7	4	1	2	5	8	11	14	17	20
2		1		1				-	-	-
-		-		-
											U